DE102021125083A1 - Guillotine Severing Station - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, umfassend eine Vorformstation, die dazu eingerichtet ist, durch radiales nach innen Falten von lateralen Ausgangsmaterialbahnabschnitten des Ausgangsmaterials zwei sich in Bahnrichtung erstreckende laterale Knautsch-Hohlräume und eine sich in Bahnrichtung erstreckende zentrale Befestigungs- und/oder Deformationszone zu formen, in der sich die umgefalteten Ausgangsmaterialbahnabschnitte überlappen und aneinander gebunden sind, und eine in Förderrichtung an die Vorformstation anschließende Abtrennstation, die ein Verpackungserzeugnis einer gewünschten Länge von dem Ausgangsmaterial abtrennt, wobei eine Schneide der Abtrennstation derart geführt ist, dass sie im Schnitteingriff die Ausgangsmaterialbahn quer zur Förderrichtung entgegen der Gravitationsrichtung translatorisch durchtrennt.The present invention relates to a device for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, comprising a preforming station which is set up to, by radially inward folding of lateral starting material web sections of the starting material, two lateral crumple cavities extending in the web direction and one lateral crumple cavities extending in the web direction to form a central fastening and/or deformation zone, in which the folded starting material web sections overlap and are bound to one another, and a separating station which follows the preforming station in the conveying direction and which separates a packaging product of a desired length from the starting material, with a cutting edge of the separating station being guided in this way is that, in the cutting engagement, it cuts through the starting material web transversely to the conveying direction against the direction of gravity in a translatory manner.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum maschinellen Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Papierausgangsmaterial. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein mittels einer erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisfertigungsvorrichtung hergestelltes Verpackungserzeugnis sowie ein System aus einer Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial und einem Ausgangsmaterialvorrat.The present invention relates to a device for mechanically producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped paper starting material. Furthermore, the present invention relates to a packaging product produced by means of a packaging product production device according to the invention and to a system comprising a device for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material and a starting material supply.
Gattungsgemäße Verpackungserzeugnisse sind flexibel und stoßdämpfend und werden dazu eingesetzt, in Transportkisten oder -kartons eingefüllt zu werden, um Transportgegenstände zu schützen. Ein Verpackungserzeugnis kann demnach auch als stoßdämpfendes Füllmaterialerzeugnis bezeichnet werden. Ein dreidimensionales Verpackungserzeugnis entsteht dadurch, dass ein zweidimensionales Papierbahnausgangsmaterial auf eine vorbestimmte Weise umgeformt wird, um das dreidimensionale Verpackungserzeugnis unbegrenzt wiederholbar herzustellen.Generic packaging products are flexible and shock absorbing and are used to be placed in shipping crates or cartons to protect items in transit. A packaging product can therefore also be referred to as a shock-absorbing filling material product. A three-dimensional packaging product is formed by deforming a two-dimensional paper web stock in a predetermined manner to produce the three-dimensional packaging product indefinitely.
Für das Papiermaterial wird vor allem aus ökologischen Gründen immer häufiger Altpapier eingesetzt, das allerdings auf Grund dessen Inhomogenität nur schwierig umgeformt werden kann, vor allem wenn das dreidimensionale Verpackungserzeugnis stets gleichmäßig und möglichst einfach und ökonomisch zu fertigen ist. Die Verpackungsmaterialbahn kann aus Papier, wie Recyclingpapier, insbesondere Altpapier und/oder 100 % recyclingfähigem Papier, das ohne chemische Inhaltsstoffe hergestellt sein kann, hergestellt sein. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50 %) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Beispielswiese werden Papiermaterialien, die 70 % bis 100 % Altpapier enthalten, verwendet. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung kann Papiermaterial sein, das einen Zugfestigkeitsindex längs zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 90 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 15 Nm/g bis 60 Nm/g, und einen Zugfestigkeitsindex quer zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 60 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 5 Nm/g bis 40 Nm/g. Zur Bestimmung der Zugfestigkeit bzw. des Zugfestigkeitsindex kann eine Norm DIN EN ISO 1924-2 oder DIN EN ISO 1924-3 herangezogen werden. Zudem oder alternativ kann eine Recyclingpapiereigenschaft oder Altpapiereigenschaft durch den sogenannten Berstwiderstand charakterisiert werden. Ein Material in diesem Sinne ist Recyclingpapier mit einem Berstindex von höchstens 3,0 kPa*M ^ 2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*m^2/g bis 2,5 kPa*m^2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m2 bis max. 140 g/m2 auf. Das Ausgangsverpackungsmaterial kann in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.Waste paper is being used more and more frequently for the paper material, primarily for ecological reasons. However, due to its inhomogeneity, it is difficult to reshape, especially if the three-dimensional packaging product can always be produced uniformly and as simply and economically as possible. The web of packaging material can be made from paper, such as recycled paper, in particular waste paper and/or 100% recyclable paper, which can be produced without chemical ingredients. Recycled paper is, in particular, paper material with a small proportion (less than 50%) of paper material containing fresh fibers. For example, paper materials containing 70% to 100% waste paper are used. The recycled paper within the meaning of this invention can be paper material which can have a tensile strength index in the machine direction of at most 90 Nm/g, preferably a tensile strength of 15 Nm/g to 60 Nm/g, and a tensile strength index in the cross-machine direction of at most 60 Nm/g. g, preferably a tensile strength of 5 Nm/g to 40 Nm/g. A standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index. Additionally or alternatively, a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called bursting resistance. A material in this sense is recycled paper with a burst index of at most 3.0 kPa*m^2/g, preferably with a burst index of 0.8 kPa*m^2/g to 2.5 kPa*m^2/g. The DIN EN ISO 2758 standard is used to determine the bursting index. Furthermore, the packaging material has a mass per unit area of in particular 40 g/m2 to a maximum of 140 g/m2. The starting packaging material can be in the form of a roll of web material or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
Ein Beispiel für ein gattungsgemäßes Verpackungserzeugnis ist in
Eine gattungsgemäße Verpackungserzeugnisfertigungsvorrichtung ist beispielsweise aus
An der Konstruktion und der Anordnung der beiden Förderbänder zueinander gemäß
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben darüber hinaus erkannt, dass ein Bedürfnis für kleine, d.h. in ihrer Breitendimension quer zur Längserstreckung reduzierte, Papier-Verpackungserzeugnisse besteht, weil diese leichter in engen auszupolsternden Volumina in Verpackungskartons oder -taschen integrierbar sind. In der Vergangenheit wurden stets Verpackungserzeugnisse der gattungsgemäßen Form mit einem wellenförmigen, sich in Längsrichtung erstreckenden Prägeabschnitt und seitlichen symmetrisch anschließenden, schlauchförmigen Knautsch-Hohlräumen, die durch einstückiges Umformen eines bahnförmigen Ausgangsmaterials hergestellt wurden, zu einer recht einheitlichen Größe hergestellt, wobei die Zwänge des Papiermaterials sowie der zur Herstellung vorgesehenen Verpackungserzeugnisherstellungsvorrichtungen eine Breite von weniger als 15 cm nicht zugelassen haben. Den Erfindern der vorliegenden Erfindung ist es nun gelungen, Verpackungszeugnisherstellungsvorrichtungen zu schaffen, mit denen Verpackungserzeugnisse der oben genannten Struktur mit einer Breite von weniger 15 cm herstellbar sind.The inventors of the present invention have also recognized that there is a need for small paper packaging products, i.e. reduced in their width dimension transversely to the longitudinal extent, because these can be integrated more easily in narrow volumes to be padded in packaging cartons or bags. In the past, packaging products of the generic form with a corrugated, longitudinally extending embossing section and laterally symmetrically adjoining, tubular crumple cavities, which were produced by integrally forming a web-shaped starting material, were always produced to a fairly uniform size, the constraints of the paper material as well as the packaging product manufacturing devices intended for the production did not allow a width of less than 15 cm. The inventors of the present invention have now succeeded in providing a packaging product making apparatus capable of producing packaging products of the above structure with a width of less than 15 cm.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden, insbesondere eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Papierausgangsmaterial dahingehend zu verbessern, dass ein sauberes Abtrennen von Verpackungserzeugnissen zuverlässiger sichergestellt ist, wobei insbesondere die Gefahr eines Papierstaus reduziert ist.The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to improve a device for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped paper starting material in such a way that a clean separation of packaging products is more reliably ensured, in particular the risk of paper jams is reduced.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object is solved by the subject matter of the independent claims.
Danach ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses, wie eines Polsterproduktes, aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, wie einer ein- oder mehrlagigen Papierbahn, insbesondere aus Papier vorgesehen. Für das Papiermaterial wird vor allem aus ökologischen Gründen immer häufiger Altpapier eingesetzt, das allerdings auf Grund dessen Inhomogenität nur schwierig umgeformt werden kann, vor allem wenn das dreidimensionale Verpackungserzeugnis stets gleichmäßig und möglichst einfach und ökonomisch zu fertigen ist. Die Ausgangsmaterialbahn kann aus Papier, wie Recyclingpapier, insbesondere Altpapier und/oder 100 % recyclingfähigem Papier, das ohne chemische Inhaltsstoffe hergestellt sein kann, hergestellt sein. Recyclingpapier sind insbesondere Papiermaterialien mit einem geringen Anteil (weniger als 50 %) an frischfaserhaltigem Papiermaterial. Beispielswiese werden Papiermaterialien, die 70 % bis 100 % Altpapier enthalten, verwendet. Das Recyclingpapier im Sinne dieser Erfindung kann Papiermaterial sein, das einen Zugfestigkeitsindex längs zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 90 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 15 Nm/g bis 60 Nm/g, und einen Zugfestigkeitsindex quer zur Maschinenlaufrichtung von höchstens 60 Nm/g aufweisen kann, vorzugsweise eine Zugfestigkeit von 5 Nm/g bis 40 Nm/g. Zur Bestimmung der Zugfestigkeit bzw. des Zugfestigkeitsindex kann eine Norm DIN EN ISO 1924-2 oder DIN EN ISO 1924-3 herangezogen werden. Zudem oder alternativ kann eine Recyclingpapiereigenschaft oder Altpapiereigenschaft durch den sogenannten Berstwiderstand charakterisiert werden. Ein Material in diesem Sinne ist Recyclingpapier mit einem Berstindex von höchstens 3,0 kPa*m^2/g, vorzugsweise mit einem Berstindex von 0,8 kPa*m^2/g bis 2,5 kPa*m^2/g. Zur Bestimmung des Berstindex wird die Norm DIN EN ISO 2758 herangezogen. Weiterhin weist das Verpackungsmaterial eine flächenbezogene Masse von insbesondere 40 g/m2 bis max. 140 g/m2 auf. Das Ausgangsmaterial kann in Form einer Materialbahnrolle oder eines zick-zack-gefalteten Verpackungsmaterialstapels vorliegen, der auch Leporello-Stapel bezeichnet wird.Accordingly, a device is provided for producing a three-dimensional packaging product, such as a cushioning product, from a web-shaped starting material, such as a single- or multi-ply paper web, in particular paper. Waste paper is being used more and more frequently for the paper material, primarily for ecological reasons. However, due to its inhomogeneity, it is difficult to reshape, especially if the three-dimensional packaging product can always be produced uniformly and as simply and economically as possible. The web of starting material can be made from paper, such as recycled paper, in particular waste paper and/or 100% recyclable paper, which can be produced without chemical ingredients. Recycled paper is, in particular, paper material with a small proportion (less than 50%) of paper material containing fresh fibers. For example, paper materials containing 70% to 100% waste paper are used. The recycled paper within the meaning of this invention can be paper material which can have a tensile strength index in the machine direction of at most 90 Nm/g, preferably a tensile strength of 15 Nm/g to 60 Nm/g, and a tensile strength index in the cross-machine direction of at most 60 Nm/g. g, preferably a tensile strength of 5 Nm/g to 40 Nm/g. A standard DIN EN ISO 1924-2 or DIN EN ISO 1924-3 can be used to determine the tensile strength or the tensile strength index. Additionally or alternatively, a recycled paper property or waste paper property can be characterized by the so-called bursting resistance. A material in this sense is recycled paper with a burst index of at most 3.0 kPa*m^2/g, preferably with a burst index of 0.8 kPa*m^2/g to 2.5 kPa*m^2/g. The DIN EN ISO 2758 standard is used to determine the bursting index. Furthermore, the packaging material has a mass per unit area of in particular 40 g/m2 to a maximum of 140 g/m2. The starting material can be in the form of a roll of web material or a zigzag-folded stack of packaging material, which is also referred to as a leporello stack.
Die Vorrichtung kann grundsätzlich so bemessen und dazu ausgelegt sein, dass sie miniaturisiert ist, d. h. deutlich kleiner bemessen ist als entsprechende Vorrichtungen aus dem Stand der Technik und/oder dazu in der Lage ist, deutlich kleinere Verpackungserzeugnisse zu erzeugen. Damit kann der Bedarf nach kleinen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden. Zum anderen werden erfindungsgemäße Vorrichtungen der Forderung nach immer kleiner werdenden zur Verfügung stehenden Abstellflächen für derartige Verpackungserzeugnisbereitstellungsvorrichtungen gerecht. Beispielsweise wurde als Daumenregel für die Gesamtabmessung gattungsgemäßer Vorrichtungen gefordert, dass diese die Außenabmessung einer Standard-Industriepalette nicht übersteigen dürfen. Beispielsweise weisen erfindungsgemäße Vorrichtungen eine Gesamtabmessung von weniger als 650 mm Länge in Fördereinrichtung, von weniger als 450 mm Breite quer zur Fördereinrichtung und von weniger als 300 mm Höhe quer zur Förder- und Breitenrichtung auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu ausgelegt sein, kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse bzw.-Polster zu erzeugen. Derartige kleine bzw. Miniatur-Verpackungserzeugnisse können eine Länge in Fördereinrichtung von weniger als 30 mm, eine Breite von weniger als 120 mm, insbesondere im Bereich von 80 bis 90 mm, und eine Höhe von weniger als 40 mm, insbesondere im Bereich von 20 bis 30 mm, aufweisen.In principle, the device can be dimensioned and designed in such a way that it is miniaturized, ie is dimensioned significantly smaller than corresponding devices from the prior art nik and/or is able to produce significantly smaller packaging products. This can satisfy the demand for small packaging products. On the other hand, devices according to the invention meet the demand for ever smaller storage areas available for such devices providing packaging products. For example, as a rule of thumb for the overall dimensions of generic devices, it was required that these should not exceed the external dimensions of a standard industrial pallet. For example, devices according to the invention have an overall dimension of less than 650 mm in length in the conveying device, less than 450 mm wide transversely to the conveying device and less than 300 mm high transversely to the conveying and width direction. The device according to the invention can be designed to produce small or miniature packaging products or cushions. Such small or miniature packaging products can have a length in the conveyor of less than 30 mm, a width of less than 120 mm, in particular in the range of 80 to 90 mm, and a height of less than 40 mm, in particular in the range of 20 to 30 mm.
Die Vorrichtung umfasst eine Vorformstation, die dazu eingerichtet ist, das Ausgangsmaterial durch radiales nach innen Falten von lateralen Ausgangsmaterial Bahnabschnitten des Ausgangsmaterials zwei sich in Bahnrichtung erstreckende laterale Knautsch-Hohlräume und eine sich in Bahnrichtung erstreckende zentrale Überlappungszone zu formen, in der sich die um gefalteten Ausgangsmaterial Bahnabschnitte überlappen. Das Ausgangsmaterial kann zu einem dreidimensionalen Zwischenprodukt mit wenigstens einem sich in Bahnrichtung erstreckenden Knautschhohlraum umgeformt werden. Das Zwischenprodukt kann bei einer beispielhaften Ausführung der Vorrichtung in seiner Form im Wesentlichen dem finalen Verpackungserzeugnis entsprechen. Aus dem Zwischenprodukt wird folgend das Verpackungserzeugnis hergestellt. Vorzugsweise umfasst die Vorformstation eine trichterartige Einschlag- oder Einrolleinrichtung, wie ein Konvergenztrichter, welche die Papierbahn in Querrichtung bei dessen Transportförderung in die Vorrichtung seitlich einschlägt oder einrollt, sodass die Längsränder der Papierbahn, die beispielsweise mittels einer Leporellostapelquelle bereitgestellt werden, im Wesentlichen in der Mitte der Papierbahn übereinander geschlagen sind.The apparatus includes a preforming station configured to form the stock material by radially inward folding of lateral stock material web portions of the stock material two web-direction lateral crush cavities and a web-direction central overlap zone in which the folded over Stock material overlap sections of web. The starting material can be formed into a three-dimensional intermediate having at least one crush cavity extending in the web direction. In an exemplary embodiment of the device, the shape of the intermediate product can essentially correspond to the final packaging product. The packaging product is then produced from the intermediate product. Preferably, the preforming station includes a funnel-like wrapping or curling device, such as a convergence funnel, which wraps or curls the paper web laterally in the transverse direction as it is transported into the device, so that the longitudinal edges of the paper web, which are provided, for example, by means of a leporello stack source, are essentially in the middle of the paper web are folded over one another.
Die Vorformstation kann eine Abzugseinrichtung zum Einziehen und Fördern des Ausgangsmaterials aufweisen. Die Abzugseinrichtung kann ein Paar einander gegenüberliegender Stetigförderer, wie Förderräder oder Förderwalzen, aufweisen. Beispielsweise können die Förderräder oder Förderwalzen gegeneinander vorgespannt sein, insbesondere federvorgespannt sein, sodass eine insbesondere elastische Vorspannkraft auf die Ausgangsmaterialbahn ausgeübt wird. Die Stetigförderer können sich grundsätzlich durch eine kontinuierliche Förderbewegung kennzeichnen. Die Stetigförderer fördern insbesondere unter Reibschluss das Ausgangsmaterial in Förderrichtung, insbesondere in Richtung einer Ausgabeöffnung, an der die Verpackungserzeugnisse entnehmbar sind bzw. ausgegeben oder ausgeworfen werden. Die Stetigförderer begrenzen zwischen sich einen Förderkanal, durch den hindurch das Ausgangsmaterial transportiert wird. In der Regel begrenzen die Stetigförderer den Förderkanal in Vertikalrichtung nach oben und unten wenigstens teilweise. Ferner können seitliche Kanalbegrenzungselemente vorgesehen sein.The preforming station can have a take-off device for drawing in and conveying the starting material. The take-off device can have a pair of continuous conveyors lying opposite one another, such as conveyor wheels or conveyor rollers. For example, the conveyor wheels or conveyor rollers can be prestressed against one another, in particular spring prestressed, so that a particularly elastic prestressing force is exerted on the starting material web. The continuous conveyors can basically be characterized by a continuous conveying movement. The continuous conveyors convey the starting material in the conveying direction, in particular with frictional engagement, in particular in the direction of an output opening at which the packaging products can be removed or are output or ejected. The continuous conveyors delimit a conveying channel between them, through which the starting material is transported. As a rule, the continuous conveyors at least partially delimit the conveying channel in the vertical direction upwards and downwards. Furthermore, lateral channel delimitation elements can be provided.
Ferner kann die Vorrichtung eine in Fördereinrichtung des Ausgangsmaterials an die Vorformstation anschließende Deformationsstation umfassen, die durch ein Paar Präge- und/oder Deformationsräder gebildet sein kann, welche dazu eingerichtet sind, sich überlappenden Materialbahnabschnitte längs einer sich in Bahnrichtung erstreckenden Befestigungs- und/oder Deformationszone aneinander zu binden und das vorgeformte Ausgangsmaterial zu fördern. Die Präge- und/oder Deformationsräder greifen in der Befestigungs- und/oder Deformationszone ineinander, um die eingeschlagene oder eingerollte Ausgangsmaterialbahn zu dem Polsterprodukt zu deformieren. Dabei entsteht die zentrale Befestigungs- und/oder Deformationszone in dem Ausgangsmaterial. Dieses spezifische Polsterprodukt umfasst einen im Wesentlichen mittigen sich in Längsrichtung erstreckenden Deformationsbereich, insbesondere Präge- und/oder Perforationsbereich, an dem in Querrichtung zwei seitliche Hohlraumknautschzonen anschließen, deren seitliches Ende auch das Ende des Polsterprodukts bildet. Insofern kann die Vorrichtung ein im Querschnitt im Wesentlichen hantelförmiges Papier-Polsterprodukt fertigen.Furthermore, the device can comprise a deformation station in the conveying device of the starting material following the pre-shaping station, which can be formed by a pair of embossing and/or deformation wheels, which are set up to deform overlapping material web sections along a fastening and/or deformation zone extending in the direction of the web to bind together and to convey the preformed starting material. The embossing and/or deforming wheels intermesh in the attachment and/or deforming zone to deform the folded or curled web of stock material into the cushioning product. This creates the central attachment and/or deformation zone in the starting material. This specific upholstery product comprises a longitudinally central deformation area, in particular an embossing and/or perforation area, which is adjoined in the transverse direction by two lateral cavity crumple zones, the lateral end of which also forms the end of the upholstery product. In this respect, the device can produce a paper padding product that is essentially dumbbell-shaped in cross section.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine an die Vorformstation in Förderrichtung des Ausgangsmaterials anschließende Abtrennstation, die ein Verpackungserzeugnis einer gewünschten Länge vom Ausgangsmaterial abtrennt.The device also includes a separating station which follows the preforming station in the conveying direction of the starting material and which separates a packaging product of a desired length from the starting material.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schneide der Abtrennstation derart geführt, dass sie im Schnitteingriff die Ausgangsmaterialbahn quer zur Förderrichtung entgegen der Gravitationsrichtung oder quer zur Gravitationsrichtung translatorisch durchtrennt. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist Durchtrennen insbesondere dahingehend zu verstehen, dass die Ausgangsmaterialbahn entlang wenigstens 20% ihrer quer zur Bahnrichtung verlaufenden Breite durchgehend oder abschnittsweise durchtrennt wird, wobei das Durchtrennen durch ein Teil durchtrennen, Teildurchdringen, Perforieren, (Teil)durchstoßen und/oder Anritzen sowie im Allgemeinen durch eine Schwächung der Ausgangsmaterialbahn realisiert sein kann. Dies bedeutet, dass beim Durchtrennen der Ausgangsmaterialbahn die Schneide nicht notwendigerweise vollständig durch die Materialbahnstärke durchdringen muss, sondern beispielsweise nur in einem gewissen Maße in die Materialbahnstärke eindringen kann. Unter einem Schnitteingriff ist insbesondere der Zeitpunkt zu verstehen, in dem die Schneide in die Ausgangsmaterialbahn eintaucht. Dabei kann die Schneide im Schnitteingriff über ihre gesamte Tiefe, das heißt ihre Längserstreckung quer zur Förderrichtung, in die Ausgangsmaterialbahn eintauchen. Mit anderen Worten kann die Schneide in dieser Tiefenrichtung, die parallel zur Breitenerstreckung der Ausgangsmaterialbahn orientiert ist, geradlinig verlaufen. Durch das translatorische Durchdringen der Ausgangsmaterialbahn im Schnitteingriff quer zur Förderrichtung wird die Ausgangsmaterialbahn quer zur Förderrichtung insbesondere mit einer Schneidkraft beaufschlagt. Diese Schneidkraft kann insbesondere vor dem eigentlichen Durchtrennen ein Spannen der Ausgangsmaterialbahn in Förderrichtung bewirken. Beispielsweise kann die Schneide derart geführt sein, dass sie die Ausgangsmaterialbahn translatorisch durchfährt. Das Durchtrennen der Ausgangsmaterialbahn entgegen der Gravitationsrichtung hat sich zum einen insofern als vorteilhaft erwiesen, als die Gewichtskraft der zu durchtrennenden Ausgangsmaterialbahn somit entgegen der Translationsschnittrichtung orientiert ist. Ferner ist es somit möglich, die Vorrichtung modulartig und/oder sehr kompakt auszugestalten. Dadurch, dass nämlich die Translationsbewegungsrichtung von unten nach oben, also entgegen der Gravitationsrichtung orientiert ist, können sämtliche Antriebs-, Motor- und Getriebekomponenten unten an der Vorrichtung angeordnet sein, insbesondere unterhalb eines durch die Vorrichtung führenden Förderpfads, entlang dem die Ausgangsmaterialbahn gefördert wird. Dadurch ist sichergestellt, dass ein freier Zugriff auf sämtliche die Ausgangsmaterialbahn bearbeiteten Komponenten von oben möglich ist, ohne dass insbesondere stationäre Betriebs-, Getriebe- oder Motorkomponenten im Weg sind. Diese sind dann kompakt gegebenenfalls räumlich geordnet von unten her zugänglich. Die Schneide funktioniert nach Art einer Guillotine. Die Schnittbewegungsrichtung quer zur Förderrichtung kann ferner quer zur flächigen Erstreckung der Ausgangsmaterialbahn orientiert sein, welche durch die Förderrichtung und eine quer zur Förderrichtung orientierte Breitenrichtung der Ausgangsmaterialbahn definiert ist. Bei der Schnittbewegungsrichtung quer zu Gravitationsrichtung kann von einem Lateralschnitt, beispielsweise von links nach rechts oder umgekehrt, gesprochen werden.According to one aspect of the present invention, a cutting edge of the separating station is guided in such a way that, in the cutting engagement, it cuts through the starting material web transversely to the conveying direction counter to the gravitational direction or transversely to the gravitational direction. For the purposes of the present application, severing is to be understood in particular to mean that the starting material web is continuous along at least 20% of its width running transversely to the web direction or is severed in sections, wherein the severing can be realized by partially severing, partially penetrating, perforating, (partially) piercing and/or scoring and generally by weakening the starting material web. This means that when the starting material web is severed, the cutting edge does not necessarily have to penetrate completely through the thickness of the web of material, but can only penetrate the thickness of the material web to a certain extent, for example. A cutting intervention is to be understood in particular as the point in time at which the cutting edge dips into the starting material web. In doing so, the cutting edge can dip into the starting material web over its entire depth, that is to say its longitudinal extent transversely to the conveying direction, in the cutting engagement. In other words, the cutting edge can run in a straight line in this depth direction, which is oriented parallel to the width extension of the starting material web. Due to the translational penetration of the starting material web in the cutting engagement transversely to the conveying direction, the starting material web is acted upon transversely to the conveying direction, in particular with a cutting force. This cutting force can cause the starting material web to be stretched in the conveying direction, in particular before the actual severing. For example, the cutting edge can be guided in such a way that it moves through the starting material web in a translatory manner. Cutting through the web of starting material counter to the direction of gravity has proven to be advantageous insofar as the weight of the web of starting material to be severed is thus oriented counter to the direction of translation cutting. Furthermore, it is thus possible to configure the device in a modular and/or very compact manner. Because the translational movement direction is oriented from bottom to top, i.e. against the direction of gravitation, all drive, motor and transmission components can be arranged at the bottom of the device, in particular below a conveying path leading through the device, along which the starting material web is conveyed. This ensures that free access to all components processed from the starting material web is possible from above, without stationary operating, transmission or motor components in particular getting in the way. These are then accessible from below in a compact, spatially arranged manner. The cutting edge works like a guillotine. The cutting movement direction transverse to the conveying direction can also be oriented transverse to the planar extension of the starting material web, which is defined by the conveying direction and a width direction of the starting material web oriented transverse to the conveying direction. In the case of the cutting movement direction transverse to the direction of gravitation, one can speak of a lateral cut, for example from left to right or vice versa.
In einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Vorrichtung einen Motor zum Bereitstellen einer Antriebskraft und ein Getriebe zum Übertragen der Antriebskraft zur Abtrennstation auf. Die motorisch betriebene Abtrennstation ist deshalb als vorteilhaft erwiesen, da die Vorrichtung insgesamt maschinell ausgeführt werden kann, ohne dass ein Eingriff einer Bedienperson notwendig ist. Darüber hinaus kann das Abtrennen einzelner Verpackungserzeugnisse gesteuert werden, insbesondere die Länge der herzustellenden Verpackungserzeugnisse eingestellt werden, und ferner kann das Ablängen oder Abtrennen der herzustellenden Verpackungserzeugnisse auf den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgestimmt sein. Des Weiteren sind das Getriebe und der Motor unterhalb einer durch den Schnitteingriff festgelegten Vertikalhöhe angeordnet. Ferner können Motor und Getriebe unterhalb des durch die Vorrichtung verlaufenden Förderpfads angeordnet sein, entlang dem die Ausgangsmaterialbahn und schließlich das Verpackungserzeugnis durch die Vorrichtung geführt werden. In einer alternativen Ausführung können das Getriebe und der Motor auch oberhalb der durch den Schnitteingriff festgelegten Vertikalhöhe angeordnet sein.In an exemplary embodiment of the device according to the invention, the device has a motor for providing a driving force and a transmission for transmitting the driving force to the cutting station. The motor-driven separating station has proven to be advantageous because the device as a whole can be machined without the intervention of an operator being necessary. In addition, the cutting off of individual packaging products can be controlled, in particular the length of the packaging products to be produced can be adjusted, and the cutting to length or cutting off of the packaging products to be produced can also be matched to the operation of the device according to the invention. Furthermore, the transmission and the motor are arranged below a vertical height defined by the cutting engagement. Furthermore, the motor and gearing can be arranged below the conveying path running through the device, along which the starting material web and finally the packaging product are guided through the device. In an alternative embodiment, the transmission and the motor can also be arranged above the vertical height defined by the cutting engagement.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial bereitgestellt, die eine Vorformstation, die dazu eingerichtet ist, durch radiales nach innen Falten von lateralen Ausgangsmaterialbahnabschnitten des Ausgangsmaterials zwei sich in Bahnrichtung erstreckende laterale Knautsch-Hohlräume und einen sich in Bahnrichtung erstreckende zentrale Befestigungs- und/oder Deformationszone zu formen, in der sich die umgefalteten Ausgangsmaterialbahnabschnitte überlappen und aneinander gebunden sind, und eine in Förderrichtung an die Vorformstation anschließende Abtrennstation umfasst, die ein Verpackungserzeugnis einer gewünschten Länge von dem Ausgangsmaterial abtrennt. In Bezug auf die Merkmale des Oberbegriffs kann zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorhergehenden Ausführungen verwiesen werden.According to a further aspect of the present invention, which can be combined with the preceding aspects and exemplary embodiments, a device for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material is provided, which has a preforming station which is set up to fold lateral starting material web sections radially inwards of the starting material to form two lateral crumple cavities extending in the web direction and a central fastening and/or deformation zone extending in the web direction, in which the folded starting material web sections overlap and are bonded to one another, and comprises a severing station subsequent to the preforming station in the conveying direction, which separates a packaging product of a desired length from the starting material. With regard to the features of the preamble, reference can be made to the previous statements in order to avoid repetition.
Gemäß dem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt weist die Abtrennstation eine Schneide auf, die so ausgestaltet und/oder so gelagert ist, dass sich im Verlauf eines Abtrennvorgangs ein Schnitt durch die Ausgangsmaterialbahn quer zur Förderrichtung, insbesondere quer zur flächigen Erstreckung der Ausgangsmaterialbahn, in Breitenrichtung der Ausgangsmaterialbahn ausbreitet. Dabei kann ein Schnitteingriffspunkt, der durch den Kontakt der Schneide mit der Ausgangsmaterialbahn gekennzeichnet ist, während eines Abtrennvorgangs quer zur Förderrichtung in Breitenrichtung der Ausgangsmaterialbahn während des Abtrennvorgangs wandern. Beispielsweise beginnt der Abtrennvorgang an einem lateralen Rand der Ausgangsmaterialbahn und breitet sich in Richtung und bis hin zum gegenüberliegenden Rand der Ausgangsmaterialbahn aus. Auf diese Weise ergibt sich ein Reißverschluss-artiges Öffnen bzw. Trennen der Ausgangsmaterialbahn. Es wurde herausgefunden, dass sich durch diese Art der Schnittbewegung und Schnittausbreitung die Qualität der Schnittstelle an der Ausgangsmaterialbahn verbessert. Insbesondere ist die Tendenz zu kleinen Mikroeinrissen in Förderrichtung und/oder Ausfransungen reduziert, wobei gleichzeitig eine ungewünschte Deformation der in Förderrichtung anschließenden Ausgangsmaterialbahnabschnitte, die voneinander getrennt werden, unterbleibt.According to another aspect of the invention, the severing station has a cutting edge that is designed and/or mounted in such a way that, during a severing process, a cut is made through the web of starting material transversely to the conveying direction, in particular transversely to the planar extension of the web of starting material, in the width direction of the starting material web spreads. In this case, a cutting action point, which is characterized by the contact of the cutting edge with the starting material web, can migrate during a severing process transversely to the conveying direction in the width direction of the starting material web during the severing process. For example, the severing process begins at a lateral edge of the web of starting material and propagates in the direction of and up to the opposite edge of the web of starting material. This results in a zipper-like opening or separation of the web of starting material. It has been found that this type of cutting motion and cutting propagation improves the quality of the cut on the stock web. In particular, the tendency to small micro-tears in the conveying direction and/or fraying is reduced, while at the same time an undesired deformation of the subsequent starting material web sections in the conveying direction, which are separated from one another, does not occur.
In einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchtrennt die Schneide im Schnitteingriff die Ausgangsmaterialbahn quer zur Förderrichtung, insbesondere quer zur flächigen Erstreckung der Ausgangsmaterialbahn, translatorisch. Durch das translatorische Durchdringen der Ausgangsmaterialbahn im Schnitteingriff quer zur Förderrichtung wird die Ausgangsmaterialbahn quer zur Förderrichtung insbesondere mit einer Schneidkraft beaufschlagt. Diese Schneidkraft kann insbesondere vor dem eigentlichen Durchtrennen ein Spannen der Ausgangsmaterialbahn in Förderrichtung bewirken. Beispielsweise kann die Schneide derart geführt sein, dass sie die Ausgangsmaterialbahn translatorisch durchfährt.In an exemplary embodiment of the device according to the invention, the cutting edge cuts through the starting material web transversely to the conveying direction, in particular transversely to the flat extension of the starting material web, in a translatory manner. Due to the translational penetration of the starting material web in the cutting engagement transversely to the conveying direction, the starting material web is acted upon transversely to the conveying direction, in particular with a cutting force. This cutting force can cause the starting material web to be stretched in the conveying direction, in particular before the actual severing. For example, the cutting edge can be guided in such a way that it moves through the starting material web in a translatory manner.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungszeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial bereitgestellt, die eine Umformstation, die dazu eingerichtet ist, durch radiales nach-innen-Falten von lateralen Ausgangsmaterialbahnabschnitten des Ausgangsmaterials zwei sich in Bahnrichtung erstreckende laterale Knautsch-Hohlräume und eine sich in Bahnrichtung erstreckende zentrale Befestigungs- und/oder Deformationszone zu formen, in der sich die umgefalteten Ausgangsmaterialbahnabschnitte überlappen und einander gebunden sind, und eine in Förderrichtung an die Vorformstation anschließende Abtrennstation, die ein Verpackungserzeugnis einer gewünschten Länge von dem Ausgangsmaterial abtrennt, umfasst. In Bezug auf die Merkmale des Oberbegriffs sei auf die vorhergehenden Ausführungen zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen.According to a further aspect of the present invention, which can be combined with the preceding aspects and exemplary embodiments, a device for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material is provided which has a forming station which is set up to, by radially inward folding of lateral base material web sections of the base material, two lateral crumple cavities extending in the web direction and a central attachment and/or deformation zone extending in the web direction, in which the folded over base material web sections overlap and are bonded to one another, and a severing station following the preforming station in the conveying direction , which separates a packaging product of a desired length from the starting material. With regard to the features of the generic term, reference is made to the previous statements to avoid repetition.
Gemäß dem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt umfasst die Abtrennstation eine Schneide und eine Gegenschneide, an der die Schneide im Verlauf eines Abtrennvorgangs entlang schert. Die Scherenschnittanordnung hat sich im Hinblick auf das Schneid- bzw. Abtrennergebnis als vorteilhaft und effizient erwiesen. Die kooperierenden Schneiden eignen sich insbesondere für hohe Schnittgeschwindigkeiten und eine maschinelle Vorrichtung bzw. maschinelle Abtrennvorgänge.According to the further aspect of the invention, the severing station comprises a cutting edge and a counter-cutter along which the cutting edge shears in the course of a severing process. The scissors cutting arrangement has proven to be advantageous and efficient with regard to the cutting or severing result. The cooperating cutting edges are particularly suitable for high cutting speeds and a machine device or machine cutting processes.
Gemäß dem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt umfasst die Vorrichtung eine Justiereinrichtung zum relativen Positionieren von Gegenschneide und Schneide zueinander. Auf diese Weise lässt sich die für den Scherenschnitt notwendige Aufeinanderabstimmung zum optimalen Aneinanderentlangscheren von Schneide und Gegenschneide einstellen. Ferner kann bei zunehmendem Verschleiß die Positionierung von Schneide und Gegenschneide relativ zueinander nachjustiert werden. Des Weiteren ist es mittels der Justiereinrichtung möglich, die Schneide und die Gegenschneide derart relativ zueinander zu positionieren, dass im Schnitteingriff, also beim Aneinanderentlangscheren, die Schneide gegen die Gegenschneide vorgespannt ist, und zwar entgegen der Förderrichtung des Ausgangsmaterials. Dadurch wird der Abtrennvorgang zuverlässig ausgeführt.According to the further aspect of the invention, the device comprises an adjustment device for positioning the shearbar and cutting edge relative to one another. In this way, the coordination required for the scissors cut can be set for optimum shearing of the cutting edge and shearbar along one another. Furthermore, with increasing wear, the positioning of the cutting edge and counter blade can be readjusted relative to one another. Furthermore, it is possible by means of the adjusting device to position the cutting edge and the counter blade relative to one another in such a way that in the cutting engagement, i.e. when shearing along each other, the cutting edge is prestressed against the counter blade, specifically against the conveying direction of the starting material. As a result, the separating operation is carried out reliably.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung schert die Schneide an der Gegenschneide insbesondere translatorisch in einer Schnittebene entlang, die quer zur Förderrichtung, insbesondere quer zur flächigen Erstreckung der Ausgangsmaterialbahn orientiert ist. Bevorzugt ist die Schnittebene so orientiert, dass die Vertikalrichtung, in der Schnittebene liegt, und die Translationsschnittbewegungsrichtung entgegen der Gravitationsrichtung orientiert sind.According to a further exemplary embodiment of the present invention, the cutting edge on the counter blade shears, in particular translationally, along a cutting plane which is oriented transversely to the conveying direction, in particular transversely to the flat extension of the starting material web. The section plane is preferably oriented in such a way that the vertical direction lies in the section plane and the direction of translation section movement is oriented counter to the direction of gravity.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung schert die Schneide an der Gegenschneide insbesondere translatorisch in einer Schnittebene entlang und ist quer zur Schnittebene, insbesondere entgegen der Förderrichtung, gegen die Gegenschneide vorgespannt. Die Vorspannung von Schneide und Gegenschneide bewirkt ein besseres Schnittergebnis und eine saubere Abtrennung des Verpackungserzeugnisses.According to a further exemplary development of the present invention, the cutting edge on the shearbar shears in particular translationally along a cutting plane and is prestressed transversely to the cutting plane, in particular counter to the conveying direction, against the shearbar. The pre-tensioning of the cutting edge and counter blade results in a better cutting result and a clean cut of the packaging product.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Vorrichtung eine Gegenschneide, an der die Schneide im Verlauf eines Abtrennvorgangs entlangschert. Die Gegenschneide ist von einem Gegenschneidenträger gehalten, der insbesondere ortsfest an der Vorrichtung angeordnet ist. Ferner begrenzt der Gegenschneidenträger quer zur Förderrichtung der Ausgangsmaterialbahn einen Förderpfad der Ausgangsmaterialbahn durch die Vorrichtung. Insofern kann der Gegenschneidenträger ein Pfadbegrenzungselement insbesondere in Vertikalrichtung bilden. Insofern dient der Gegenschneidenträger nicht nur zum Lagern der Gegenschneide, sondern ebenfalls zum Begrenzen des Förderpfads und damit zum Reduzieren eines Papierstaurisikos.In a further exemplary embodiment of the device according to the invention, the device comprises a counter blade, along which the blade shears in the course of a severing process. The shearbar is from a shearbar held carrier, which is arranged in particular stationary on the device. Furthermore, the shearbar carrier delimits a conveying path of the starting material web through the device transversely to the conveying direction of the starting material web. In this respect, the counter-blade carrier can form a path-limiting element, in particular in the vertical direction. In this respect, the shearbar support not only serves to store the shearbar, but also to limit the conveying path and thus to reduce the risk of a paper jam.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Gegenschneide, an der die Schneide im Verlauf eines Abtrennvorgangs entlang schert. Die Gegenschneide ist an einem insbesondere ortsfesten Gegenschneidenträger in Förderrichtung beweglich gelagert. Die bewegliche Lagerung der Gegenschneide an den Gegenschneidenträger kann mittels der Justiereinrichtung geschaffen sein. Über die Justiereinrichtung und die bewegliche Lagerung der Gegenschneide und Gegenschneidenträger lässt sich die Vorspannung von Schneide und Gegenschneide einstellen. Die Justiereinrichtung kann beispielsweise Madenschrauben zum insbesondere horizontalen Verlagern der Gegenschneide relativ zu dem Gegenschneidenträger umfassen.According to a further exemplary embodiment of the present invention, the device comprises a counter blade, along which the blade shears in the course of a severing process. The shearbar is movably mounted in the conveying direction on a shearbar carrier, which is in particular stationary. The movable mounting of the shearbar on the shearbar support can be created by means of the adjusting device. The preload of the cutter and counter blade can be adjusted via the adjusting device and the movable bearing of the counter blade and counter blade carrier. The adjusting device can, for example, comprise grub screws for shifting the shearbar horizontally, in particular, relative to the shearbar support.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Schneide fest von einem Schneidenträger gehalten, der translatorisch insbesondere relativ zum insbesondere ortsfesten Gegenschneidenträger geführt ist. Der Schneidenträger und gegebenenfalls die Führung können insbesondere so ausgestaltet sein, dass bei einem Abtrennvorgang die Schneide im Wesentlichen ausschließlich entlang der Schnittebene verfährt, wobei Ausweichbewegungen in bzw. entgegen der Förderrichtung im Wesentlichen ausgeschlossen sind. Die translatorische, insbesondere in Vertikalrichtung orientierte, Führung des Schneidenträgers kann durch geeignete Linearführungen ausgestaltet sein, wie beispielsweise eine Geradführung, eine Schienenführung, eine Kulissenführung oder dergleichen.According to a further exemplary embodiment with the device according to the invention, the cutting edge is firmly held by a cutting edge carrier, which is guided in a translatory manner, in particular relative to the stationary counter blade carrier. The cutter support and possibly the guide can be configured in particular such that during a cutting process the cutter moves essentially exclusively along the cutting plane, with avoidance movements in or counter to the conveying direction being essentially ruled out. The translatory guidance of the cutter carrier, oriented in particular in the vertical direction, can be configured by suitable linear guides, such as a straight guide, a rail guide, a slotted guide or the like.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Schneide und/oder die Gegenschneide aus einem Material hergestellt, dessen Arbeitshärte wenigstens 10 HRC und/oder höchstens 85 HRC beträgt, insbesondere im Bereich von 40 bis 70 HRC liegt. Beispielsweise liegt das Maß der Bruchdehnung im Bereich von mindestens 0,1 % und/oder höchstens 25 %, insbesondere im Bereich von 0,5 % bis 15 %. Beispielsweise ist die Schneide und/oder die Gegenschneide aus Stahl, wie einem Kaltarbeitsstahl, einem rostfreien Stahl oder einem Werkzeugstahl hergestellt. Als Kaltarbeitsstahl kommt beispielsweise der Werkstoff mit der Nummer 1.2436 in Frage. Ein rostfreier Stahl kann durch den Werkstoff mit der Nummer 1.4112 verwendet werden, als Werkzeugstahl ist der Werkstoff mit der Nummer 1.3343 geeignet.According to a further exemplary embodiment of the device according to the invention, the blade and/or counter blade is made of a material whose working hardness is at least 10 HRC and/or at most 85 HRC, in particular in the range from 40 to 70 HRC. For example, the elongation at break is in the range of at least 0.1% and/or at most 25%, in particular in the range from 0.5% to 15%. For example, the cutting edge and/or the shearbar is made of steel, such as cold work steel, stainless steel or tool steel. The material number 1.2436, for example, can be used as a cold-work steel. A stainless steel can be used with material number 1.4112, material number 1.3343 is suitable as tool steel.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Schneide eine Schneidkante auf, die in einem Winkel im Bereich von 93° bis 105°, insbesondere von 98°, gegenüber der Schnittbewegungsrichtung geneigt ist. Mit anderen Worten ist die Schneidkante in einem Winkel im Bereich von 3° bis 15°, insbesondere von 8°, gegenüber der Horizontalen geneigt. Auf diese Weise taucht die Schneide im Schnitteingriff nur punktuell in die Ausgangsmaterialbahn ein, so dass sich im Verlauf eines Abtrennvorgangs ein Schnitt durch die Ausgangsmaterialbahn quer zur Förderrichtung in Breitenrichtung der Ausgangsmaterialbahn ausbreitet. Der Schnitteingriffspunkt wandert dabei in Breitenrichtung der Ausgangsmaterialbahn quer zur Förderrichtung.In a further exemplary embodiment of the device according to the invention, the cutting edge has a cutting edge which is inclined at an angle in the range from 93° to 105°, in particular 98°, with respect to the cutting movement direction. In other words, the cutting edge is inclined at an angle in the range from 3° to 15°, in particular 8°, relative to the horizontal. In this way, the cutting edge dips into the starting material web only at certain points during the cutting engagement, so that in the course of a severing process a cut through the starting material web spreads transversely to the conveying direction in the width direction of the starting material web. The cutting point of action moves in the width direction of the starting material web transversely to the conveying direction.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung umfasst die Vorrichtung eine Gegenschneide, an der die Schneide im Verlauf eines anderen Vorgangs entlangschert. Dabei weist die Gegenschneide eine Scherfläche auf, die beispielsweise in Förderrichtung orientiert ist, die in einem Winkel im Bereich von 1° bis 10°, insbesondere von 5°, gegenüber der Schnittbewegungsrichtung geneigt ist. Dabei ist die Neigung der Scherfläche so orientiert, dass eine untere, der Schneide zugewandte Scherkante in Förderrichtung gegenüber der Scherfläche am weitesten vorsteht. Somit kann beim Aneinanderentlangscheren die Schneide im Wesentlichen hauptsächlich an der Scherkante entlang scheren, was die Schnittqualität und die Effektivität des Abtrennvorgangs verbessert. Ferner reduziert sich damit die Abnutzung der Schneidelemente.According to a further exemplary embodiment, the device comprises a counter blade, along which the blade shears in the course of another process. In this case, the shearbar has a shearing surface which is oriented, for example, in the conveying direction and which is inclined at an angle in the range from 1° to 10°, in particular 5°, with respect to the cutting movement direction. The inclination of the shearing surface is oriented in such a way that a lower shearing edge facing the cutting edge protrudes furthest in the conveying direction in relation to the shearing surface. Thus, when shearing along each other, the cutting edge can essentially mainly shear along the shearing edge, which improves the cut quality and the effectiveness of the severing operation. Furthermore, this reduces wear on the cutting elements.
Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Motor zum Antreiben der Abtrennstation. Dadurch kann ein Eingriff bzw. eine Bedienung durch eine Bedienperson im Wesentlichen unterbleiben. Ferner eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auf diese Weise perfekt für einen automatisierten Verpackungserzeugungsbetrieb, insbesondere in der Massenfertigung.According to an exemplary development, the device according to the invention comprises a motor for driving the separating station. As a result, intervention or operation by an operator can essentially be omitted. Furthermore, the device according to the invention is perfectly suitable in this way for an automated packaging production operation, in particular in mass production.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Verpackungserzeugnis, insbesondere ein Papier-Verpackungserzeugnis, bereitgestellt, das aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial mittels einer nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildeten Vorrichtung hergestellt ist und/oder dessen quer zur Bahnlängsrichtung gemessene Breite weniger als 12 cm beträgt und/oder dessen Länge in Bahnlängsrichtung kleiner als 30 cm ist. Es hat sich im Stand der Technik herausgestellt, dass ein großes Bedürfnis nach Miniatur-Verpackungserzeugnissen besteht, das durch die erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisse befriedigt werden kann.According to a further aspect of the present invention, which can be combined with the preceding aspects and exemplary embodiments, a packaging product, in particular a paper packaging product, is provided which is produced from a web-shaped starting material by means of a device designed according to one of the preceding claims and/or its transverse to the length of the web width measured in the same direction is less than 12 cm and/or its length in the longitudinal direction of the web is less than 30 cm. It has been found in the prior art that there is a great need for miniature packaging products, which can be satisfied by the packaging products of the present invention.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit dem vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein System mit einer entsprechend einem der zuvor beschriebenen Aspekte beziehungsweise einer der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungen ausgebildeten Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial und einem insbesondere in Förderrichtung aufwärts der Vorrichtung angeordneten Ausgangsmaterialvorrat bereitgestellt. Der Ausgangsmaterialvorrat kann in Form einer Ausgangsmaterialbahnrolle, insbesondere in Form einer hülsenlosen Rolle, oder eines Leporello-Stapels vorliegen. Beispielsweise erstreckt sich ein bahnförmiges Ausgangsmaterial von dem Ausgangsmaterialbahnvorrat in die Vorrichtung, insbesondere in dessen Vorformstation.According to a further aspect of the present invention, which can be combined with the preceding aspects and exemplary embodiments, is a system with a device designed according to one of the aspects described above or one of the exemplary embodiments described above for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material and a in particular provided in the conveying direction upstream of the device arranged starting material supply. The supply of starting material can be in the form of a roll of starting material web, in particular in the form of a coreless roll, or a leporello stack. For example, a web-shaped starting material extends from the supply of starting material web into the device, in particular in its preforming station.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred developments are specified in the dependent claims.
Im Folgenden werden weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung mittels Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden beispielhaften Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
2 eine schematische Seitenansicht einer weiteren beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Verpackungserzeugnisses; -
4 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
5 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus4 ; -
6 eine perspektivische Ansicht der Abtrennstation der Vorrichtung ausden 4 und 5 ; -
7-9 perspektivische Teilschnittansichten der Vorrichtung ausden 4 und5 in unterschiedlichen Betriebspositionen; -
10 eine schematische Vorderansicht einer Schneide der Abtrennstation aus der6 ; und -
11 eine schematische Teilansicht der Zusammenwirkung der Schneide und der Gegenschneide derAbtrennstation aus 6 .
-
1 a schematic side view of an exemplary embodiment of a device according to the invention; -
2 a schematic side view of a further exemplary embodiment of a device according to the invention; -
3 a schematic representation of an exemplary embodiment of a packaging product according to the invention; -
4 a perspective view of an exemplary embodiment of the device according to the invention; -
5 a side view of thedevice 4 ; -
6 a perspective view of the severing station of the device of FIGS4 and5 ; -
7-9 perspective partial sectional views of the device from the4 and5 in different operating positions; -
10 a schematic front view of a cutting edge of the separating station from FIG6 ; and -
11 a schematic partial view of the interaction of the cutting edge and the shearbar of the severingstation 6 .
In der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungen der vorliegenden Erfindung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines dreidimensionalen Verpackungserzeugnisses aus einem bahnförmigen Ausgangsmaterial, insbesondere Papierausgangsmaterial, im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Für die Beschreibung der folgenden Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Figuren sei davon auszugehen, dass die Gesamtabmessung der abgebildeten Vorrichtungen 1 so bemessen ist, dass die Vorrichtung 1 auf einer Standard-Industriepalette abstellbar ist und deren Maße nicht überschreitet. Beispielsweise beträgt die Gesamtlänge der Vorrichtung weniger als 650 mm, die Gesamtbreite weniger als 450 mm und die Gesamthöhe weniger als 300 mm. Die Vorrichtung 1 der in den Figuren abgebildeten Ausführungsbeispiele ist dazu eingerichtet, kleine bzw. sogenannte Miniatur-Verpackungspolster herzustellen, deren Länge in Bahnrichtung des Ausgangsmaterials weniger als 120 mm betragen, insbesondere im Bereich vom 80 mm bis 90 mm liegen, deren quer zur Längsrichtung gemessene Breite weniger als 120 mm betragen, insbesondere im Bereich von 80 mm bis 90 mm liegen, und deren Höhe weniger als 40 mm betragen, insbesondere im Bereich von 20 mm bis 30 mm liegen.In the following description of exemplary embodiments of the present invention, a device according to the invention for producing a three-dimensional packaging product from a web-shaped starting material, in particular paper starting material, is generally provided with the
In den
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist ferner Teil einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Systems, das im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 115 versehen ist und ferner den Ausgangsmaterialvorrat 4 umfasst. Gemäß der Ausführung in den
In
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 (
eine Vorformstation 3 zum Umformen des bahnförmigen Ausgangsmaterials zu einem dreidimensionalen Zwischenprodukt mit wenigstens einem sich in Bahnrichtung erstreckenden Knautsch- 103, 105, die eine trichterartige Einschlag-Hohlraum oder Einrolleinrichtung 5 aufweist, und einer Abzugseinrichtung 36;- eine in Förderrichtung F an
die Vorformstation 3 anschließende Präge- und/oder Perforationsstation 7 mit einem Paar kämmender Präge- und/ 9, 11, die dazu eingerichtet sind, sich überlappende Ausgangsmaterialbahnabschnitte längs einer sich in Bahnrichtung erstreckenden Befestigungs- und/oder Perforationsräder oder Deformationszone 107 aneinanderzubinden; - eine in Förderrichtung F an die Präge- und/
oder Perforationsstation 7anschließende Abtrennstation 13 mit einer translatorisch geführten Schneide 15 zum Abtrennen eines Verpackungserzeugnisses 100 einer gewünschten Längevon der Ausgangsmaterialbahn 2; und - eine in Förderrichtung F an
die Abtrennstation 13anschließende Ausgabevorrichtung 17 mit einem Paar einander gegenüberliegenden Stetigförderern 19, 21 zum Abfördern des abgetrennten Verpackungserzeugnisses 100.
- a preforming
station 3 for forming the web-shaped starting material into a three-dimensional intermediate product with at least one 103, 105 extending in the web direction, which has a funnel-like wrapping or curlingcrumple cavity device 5, and a take-off device 36; - an embossing and/or perforating
station 7 following the preformingstation 3 in the conveying direction F and having a pair of intermeshing embossing and/or perforating 9, 11, which are set up for overlapping starting material web sections along a fastening and/or deformation zone extending in thewheels web direction 107 to bind together; - a separating
station 13 following the embossing and/orperforation station 7 in the conveying direction F and having a translationally guidedcutting edge 15 for separating apackaging product 100 of a desired length from the startingmaterial web 2; and - an
output device 17 following the separatingstation 13 in the conveying direction F and having a pair of 19, 21 lying opposite one another for conveying away the separatedcontinuous conveyors packaging product 100.
Unter Zusammenschau der perspektivischen Ansicht der Vorrichtung 1 gemäß
Entgegen der Förderrichtung F betrachtet, weist die Vorrichtung 1 einen Motor 31 für die Abzugseinrichtung 17, einen Motor 32 für die Abtrennstation 13 und einen gemeinsamen Motor 34 für die Präge- und/oder Perforationsstation 7 und die Abzugseinrichtung 36. Eine mögliche Ausführung zur Übertragung der Antriebskraft der Motoren 31, 32, 34 auf die entsprechenden Abnehmer ist in
Erneut bezugnehmend auf die
Der Antriebsmotor der 34 für die Präge- und/oder Perforationsstation 7 und für die Abzugseinrichtung 36 ist entgegen der Förderrichtung F gerichtet, sodass eine Antriebswelle des Antriebsmotors 34 sich von den Motor 34 entgegen der Förderrichtung F erstreckt. Die Abtriebswelle des Antriebsmotors 34 kann die Antriebskraft über einen kämmenden Eingriff, beispielsweise eine Kegelradgetriebeverzahnung oder eine Schneckenradverzahnung 38, auf eine Antriebswelle 40 der Abzugseinrichtung 36 übertragen. Wie insbesondere in
Bei der Ausführung der Abtrennstation 13 gemäß
Die Schneide 15 führt bei einem Abtrennvorgang eine Translationsschnittbewegung durch, die von einer Führung 88 unterstützt wird, die gemäß
In der Ausführung gemäß
In den
Aus einer Zusammenschau der
Das Getriebe 36 ist in den beispielhaften Ausführungen das Koppelgetriebe ausgebildet, bei dem eine drehfest mit einer Antriebswelle 95 gelagerte Kurbelstange 96 über ein Kugelgelenk 97 mit eine weiteren Kurbelstange 98 gekoppelt ist, welche schließlich das vom Motor 32 erzeugte Drehmoment in einer axial gerichteten Antriebsbetätigungskraft auf die Schneide 15 beziehungsweise den Schneidenträger 85 überträgt.In the exemplary embodiments,
Aus den
In
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the above description, the figures and the claims can be important both individually and in any combination for the implementation of the invention in the various configurations.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Ausgansmaterialbahnstock web
- 33
- Vorformstationpreform station
- 44
- Ausgangsmaterialvorratstock of feedstock
- 55
- Einschlag- oder Einrolleinrichtungwrapping or rolling device
- 66
- Ständerstand
- 77
- Präge und/oder PerforationsstationEmbossing and/or perforating station
- 9, 119, 11
- Präge- und/oder PerforationsräderEmbossing and/or perforating wheels
- 1313
- Abtrennstationcutting station
- 1515
- Schneidecutting edge
- 1717
- Ausgabevorrichtungdispenser
- 19, 2119, 21
- Stetigförderercontinuous conveyor
- 31, 32, 3431, 32, 34
- Motorengine
- 3333
- Abförderkanaldischarge channel
- 3636
- Abzugseinrichtungtrigger device
- 3838
- Getriebetransmission
- 42, 4442, 44
- WelleWave
- 4343
- Abgabevorrichtungsgehäusedispenser housing
- 4545
- GehäuseHousing
- 46, 4846, 48
- Abzugs- oder Förderrädertake-off or feed wheels
- 5050
- Schienenführungrail guide
- 8585
- Schneidenträgerblade carrier
- 8686
- Gegenschneidenträgershearbar support
- 8787
- Gegenschneideshearbar
- 8888
- Führungguide
- 89, 9089, 90
- Führungsstangeguide rod
- 9191
- Justiereinrichtungadjustment device
- 92, 9392, 93
- Justierschraubenadjustment screws
- 9494
- Befestigungsschraubenmounting screws
- 9595
- Antriebswelledrive shaft
- 96, 9896, 98
- Kurbelstangeconnecting rod
- 9797
- Kugelgelenkball joint
- 9999
- Befestigungsbohrungmounting hole
- 100100
- Verpackungserzeugnispackaging product
- 103, 105103, 105
- Knautsch-Hohlraumcrumple cavity
- 107107
- Befestigungs- und/oder DeformationszoneAttachment and/or deformation zone
- 109109
- Schneidkantecutting edge
- 111111
- Scherflächeshearing surface
- 113113
- Schneidenflächecutting surface
- 115115
- Systemsystem
- 117117
- Gestellframe
- 119119
- Ausgangsmaterialvorratsaufnahme feedstock inventory
- Ff
- Förderrichtungconveying direction
- SS
- Schwenkachsepivot axis
- RR
- Aufschwenkbewegungsrichtungswing-up movement direction
- PP
- Förderpfadfunding path
- aa
- Breite des Verpackungserzeugnisseswidth of the packaging product
- bb
- Höhe des Verpackungserzeugnissesheight of the packaging product
- cc
- Länge des Verpackungserzeugnisseslength of the packaging product
- di.e
- Breite der Befestigungs- und/oder DeformationszoneWidth of attachment and/or deformation zone
- ee
- Höhe der Befestigungs- und/oder DeformationszoneHeight of attachment and/or deformation zone
- αa
- Schneidwinkelcutting angle
- gG
- Schneidenhöhecutting height
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SKM-IP SCHMID KRAUSS KUTTENKEULER MALESCHA SCH, DE |